土壤耕作概念篇1

[关键词]古代农艺构建Protege2000领域本体

[分类号]G356.8

20世纪90年代以来，哲学领域的“Ontology”被人工智能领域所借鉴，本体的建模方法也初步确立。近年来，国外对本体建模作了大量研究并将其运用于知识领域，国内对本体的概念、理论及开发某领域本体的研究也随之而兴起。

本文的核心内容是古代农艺本体的构建。拟在前人构建领域本体方法论的基础上，结合图书情报领域编制分类表和叙词表的经验，吸取分面叙词表的编制思想，尝试使用斯坦福大学开发的本体编辑工具Protege2000，探讨行之有效的领域本体的构建方法。在古代农艺本体的构建中，采用计算机辅助的形式半自动构建本体。

1领域本体概述

1.1领域本体概念

本体是关于一些主题的清晰规范的说明。它是一个规范的、已经得到公认的描述，包含词表(或名称表、术语表)。词表中的术语与某一领域相关，词表中的逻辑声明用来描述术语的含义和术语间关系，即它们是怎样和其他术语相关联的。本体提供了用来表达和交流某些主题知识的词表和把握词表中术语间联系的关系集。

不同应用领域对本体研究的侧重点有所不同，涉及特定学科领域的本体被称为领域本体。本文所构建的古代农艺本体，便是一种领域本体。

1.2本体构建原则

由于领域本体研究的特殊环境，没有办法给出一套规范性的指南，只能给出构建原则，而这些原则都是研究人员在各自系统开发经验之上提出的。其中，较有影响的是Gruber在1995年提出的五条规则。事实上，对于构建一个真正的本体来说，并没有一种唯一的途径或方法。最佳的方法依赖于本体构建者所采用的应用软件以及可以预见的扩展功能。同时，本体的开发和完善是一个反复叠加的过程，不能一蹴而就。

1.3本体构建方法

目前构建领域本体的方法中，较为著名的有骨架法、TOVE法、Methontology、KACTUS、七步法。这些方法中，斯坦福大学医院开发的七步法较为成熟，而且主要用于领域本体的构建。

这种方法很符合人类的思维认知，逻辑性强，具有很强的可操作性以及可拓展性，本文古代农艺本体的构建实验即借鉴这种方法。

1.4本体开发工具

目前本体的构建工具多达几十种，它们各有所长，亦各有缺陷。现在比较成熟、常用、知名度较高的本体构建工具主要有OntolinguaServer、Prot6g62000、On－toEdit、WebODE等。笔者选择了Prot6g62000作为古代农艺本体的构建工具。

2古农艺本体的构建

2.1古农艺本体构建目标

通过古代农艺本体的构建，利用本体思想和OWL语言组织和描述农艺领域的知识，建立具有逻辑检测和可扩展性的本体库，将词表中孤立的词汇通过本体的各种关系相联系，使传统的缺乏知识联系、简单的语法层次的字、词检索，上升为提供基于知识层面的语义检索，为用户去除冗余信息，快速得到检索需求。

构建古代农艺本体，可以加强对古代农艺知识的整理，使其成为农艺数字化知识库，便于更深入地挖掘古代农艺的丰富内涵。古代农艺本体用术语或概念对知识进行表达，揭示知识之间的内在关系。通过纵向类属分类和本体的联想进行组织、关联、推理，再利用这些知识进行推理，以满足用户的检索需求。构建古代农艺本体系统，可以实现对古代农艺资源的有序组织和有效利用。

2.2古农艺本体构建步骤

根据本体的构建原则，将七步法的思想应用于古代农艺本体的构建，具体的构建过程如图1所示：

2.2.1确定古代农艺本体范畴农艺即农作物生产的技术与原理，内容主要包括大田作物的栽培、育种、土壤管理、施肥、病虫害防治、农机具应用、农田灌溉和排水、农产品的初步加工和贮藏以及农业生产的经营管理等。以经验和手工劳动为基础，以精耕细作为主要特点的中国传统农艺，在世界上居于先进地位，因此对古代农艺的研究具有较高的价值。

古代农艺领域本体的开发，主要是利用《中国图书馆分类法》专业分类表系列之《农业专业分类表》、《农业科学叙词表》、农业领域专业词典以及农史研究论文为语料，进行构建本体的尝试。希望通过该本体的开发找到古代农艺信息的组织手段，在其基础之上寻找构建本体的一种方法。

构建一个完整或完善的领域本体不是一蹴而就的，而是一项极其浩大的工程，需要对其不断地完善和修订。因此，本体构建工作应明确目标，限定范围，降低难度，从而使工作得以顺利进行。根据上述目的，本文所构建的古代农艺本体首先缩小范围，给出最基础的一个实验本体。

2.2.2考查复用现有农艺本体的可能国内对本体的研究还处于实验阶段，还没有成型的实用的领域本体，而且对于古代农艺这个领域，目前还没有发现与之相似、可以重用的本体。因此，在本构建方案中没有考虑复用现有本体，不过这是将来必须要考虑的。因为，本体最大的特点之一是共享和重用，考察复用现有本体的可能，是保证本体的这一特性得以实现的重要方式。

2.2.3列出古农艺本体的重要术语、概念要进行领域本体的构建，首先要确定该领域的关键概念，确定上位概念、较为显著的概念和常用概念，以建立核心概念集，然后在此基础上进行扩展。本研究主要从试验性角度出发分析概念，主要参考了《农业专业分类表》、《农业科学叙词表》及农业领域词典，进行语义分析和确立核心概念。

经过语义分析，得到如下7个作为该本体类的一级核心概念：

・农作物：禾谷类作物、经济作物、豆类作物、薯类作物等；

・农具：整地工具、中耕工具、播种工具、收获工具等；

・肥料：粪肥、饼肥、渣肥、骨肥等；

・耕作制度：自然模仿农作制、休闲耕作制、撂荒制等；

・耕作技术：畎亩法、垄平作兼行、发展轮耕制等；

・选种育种：一穗传、穗选法、无性繁殖等；

・农书：月令体农书、专业性农书、综合性农书等。

分析得到作为属性的核心概念：

・朝代：夏朝、西周、三国、唐代等；

・土地利用方式：丘陵山地的利用、河湖滩地的利用、滩涂的利用等；

・施肥：追肥、基肥、分期施肥等；

・材质：石质、木质、青铜质、铁质等。

2.2.4定义古农艺本体类及类的等级体系一般而

言，建立一个类的等级体系结构有两种方法：①自顶向下法，由一个领域中最大的概念开始，而后再将这些概念细化；②自底向上法，由这个等级体系中的细枝末节即最小概念开始，然后将这些细枝末节的类加以组织、概括，也就是泛化的过程。由于本文是参照《中国图书馆分类法》和《农业科学叙词表》的思想来定义类体系结构，由大概念开始向下细化，因此采用自顶向下法来构建，即将《中国图书馆分类法》和《农业科学叙词表》中的学科体系结构嵌入到这个本体中，充当本体的主干结构，对其中不足的部分进行添加和修改。

如前文所述，本体的构建是一个系统工程，必须一步一步来，首先要圈定一个小的范围。因此，通过修改，最终将古代农艺本体定义为7个大类，分别是农作物、农具、耕作制度、耕作技术、肥料、农书及作物育种，也就是第三步中所列举的7个一级核心概念。本文在本体构建过程中，曾考虑将土壤作为一类，但由于古代对土壤的分类没有作比较深入地研究，而且对古代土壤的研究记录不是很详细，因而将土壤转化为土地利用方式，作为属性而存在。

确定类之后，还需要确定类之间的关系。将等级关系转化至本体中变成父类与子类的关系，并且在Protege2000中以等级树的形式显示。

在类的等级关系确定过程中发现，有些类的下位类可以有多种标准，如农具的下位类可以按照农具的功能来划分，也可根据农具的制作材料来划定，经过多次讨论及思考，以功能来划分农具的下位类，而将农具的制作材料作为属性材质，使其更具合理性。

2.2.5定义古农艺本体类的属性类只是描述了一个框架，还不能够确切地描述一个领域，因此还需要继续定义类的内部结构。在上述步骤中，已经确定了一些重要术语，下一步是确定类的属性。笔者给耕作制度类定义了属性，有耕作技术、土地利用方式、时代及出处。农具的属性有材质、对象、时代、地域。子类除了有自己的属性外，还要继承父类的全部属性。

2.2.6定义类的分面一个属性可以由多个分面组成，分面用来描述取值的类型、容许的取值以及取值的个数和有关属性取值的其他特征。类之间的关系属性设置为Object属性，概念本身的属性则设置为Da－tetype属性。

2.2.7创建实例在完成了上述定义后，需要将这些类实例化。实例化的过程要先确定一个类，然后创建这个类的实例，本实验中共添加实例254个。在Protege2000中，通过Individuals标签的3个面板达到添加实例的目的，内容包括实例名称及附加在该类上的属性。当大量的实例被赋予相应的属性及属性值时，就形成了相关领域的知识库。

该本体中的实例获取主要通过以下几个方面得以进行：

・农业领域的专业分类表、《农业科学叙词表》、《农业百科全书》(农业历史卷)等专业词表和工具书；

・农业领域的大量书籍，如《中国农具发展史》、《中国农业史》、《中国农业科技发展史略》、《中国古代农耕史略》等；

・农业领域的学术论文中的词汇。

比如，现在创建一个灌溉工具类的一个实例桔槔，枯槔具有灌溉工具的属性。再给禾谷类作物的稻创建一个实例白糯，那么在桔槔和白糯之间的关系仍然有灌溉和被灌溉的关系。

2.2.8古农艺本体可视化显示本实验在本体的可视化显示上，应用了Prot6g62000的TGVizTab插件，显示所构建的古农艺本体。该插件使用TouchGraph技术，支持中文显示。应用TGVizTab插件时，先要选择一个类，再进行可视化图的创建。图2是一个以农作物为中心的一级(在“Radius”选项中进行选择从O到10，显示不同的级数)显示结果界面，显示与农作物直接相关的概念，在概念右上角方框内的数字表示其下位类的书目，前面命名object属性时使用了中文，鼠标放置属性在显示位置时属性名显示为小方框而不是汉字。

图3是以农作物为中心的二级关系显示结果界面，可以看出，一级显示的是与中心词有直接关系的概念，二级以一级显示的概念为中心来辐射显示，不仅得到与农作物直接的相关概念，还可以得知与农书有关的信息。

3结语

本文首次尝试构建了古代农艺这个试验性领域本体，阐述了构建古代农艺领域本体的基本方法、流程和工具。该本体实验的构建是在专业词表基础之上进行，将农业领域专业词表中的词有选择地转化为本体中的概念。

土壤耕作概念篇2

关键词：土地整理；生态伦理道德；建设

一、引言

我国是个农业和人口大国、经济发展处于快速时期，为了发展建设，大量耕地被无辜占用，致使耕地面积不断减少，因此，近年来一直把增加耕地面积、确保耕地占用与补偿平衡、实现耕地生态保护作为土地整理工作的目标。增加耕地面积，从某种程度上来说，固然是一件利国利民的好事，但是如果仅追求耕地数量的增加，一味强调出地率，忽略新增加耕地的质量和对土地生态的保护，不仅没有实现整理的效果，甚至会破坏原有的生态链，引发水土流失、土地沙化、盐渍化、土壤污染等环境问题，成为制约土地整理事业的一个主要瓶颈。要想解决土地整理的生态问题，仅依靠法律、行政和经济等强制性约束机制还不能完全解决问题，必须辅之以伦理道德的“软约束”手段，加强土地整理生态伦理道德的建设。

二、现有土地整理对生态环境的负面影响

土地整理是指在一定区域内，依据土地利用总体规划，采取行政、经济、法律和技术手段，对田、水、路、林、村等进行综合整治，调整土地关系，改善土地利用结构和生产、生活条件，增加可利用土地面积，提高土地利用率和产出率。土地整理中对田水路林村的整治需要借助一系列生物和工程措施，因此不可避免地会对项整理区的大气、水、土壤、生物等环境要素及其生态过程产生诸多不利影响。

1.对大气资源及其生态过程影响。土地整理活动对大气及其生态环境的影响，主要通过以下几种方式体现出来：改变土地覆盖状况、改变水文模式、改变土壤质地等，进一步影响区域局地气候和空气质量，这主要表现在可能产生大气污染、破坏局地小气候及区域大气质量等方面。比较常见的有开垦荒草地、大规模砍伐灌木林地、草地过度放牧等，人为的导致地表，使大气中可吸入颗粒物浓度的不断增加。

2.对水资源及其生态过程影响。土地整理中灌水渠和排水沟的截弯取直、硬化等过程往往会改变地表水系的网络结构，不仅影响自然生境类型的改变，还可能影响伴随原有水系网络而形成的各种相关生态过程。虽然某些行为一定程度上能够丰富局部地区的生态环境，例如在水域上游建蓄水堤坝等，但却容易导致下游河道渐趋干涸，以及某些水生生物生态过程的中断；大面积混凝土硬化沟渠的修建，渠道笔直，表面光滑，无法涵养水源，使得渠道无法寄养水中生物或补助地下水；坡地垦殖与梯田建设增加了土壤侵蚀的危险度，造成流域水源补给过程受阻。还有部分整理项目忽视渠道污染治理，使渠道污染难以自净，也会对水环境的质量产生影响。现在农村使用农药现象非常普遍，渠道常遭受农药的污染，硬化后的渠道使得农药难以扩散，这将会对水中生物栖息与繁殖产生不良影响，无法发挥水生物对水体自净的功能。

3.对土壤资源及其生态过程的影响。在土地整理项目的实施过程中，土壤的各种理化性质会受到不同程度的负面影响。不少土整项目为了追求所谓的“一望千里”，常运用各种机械压实土壤，破坏土壤的原有结构和质地，造成土壤板结，肥力下降，生产力降低。有些土地整理项目为追求耕地产出率而盲目加大耕地垦殖力度或不顾土地适宜性要求调整土地利用方式，造成土壤肥力下降，生产力降低，甚至导致一系列灾害过程的发生，如土壤侵蚀、土地荒漠化等，进一步加剧土壤养分的流失。在土地平整施工过程中，富含养分的表层土壤长期暴露在空气中，使土壤中腐殖质不断氧化，造成土壤中有机质的大量流失，降低了土壤的肥力。土壤回填后，对新的土壤需要进行一定时间的培育来增加养分，但很多农民不知道如何合理施肥，只是盲目使用各种化肥，造成土壤板结。

4.对生物资源及其生态过程影响。随着土地整理项目的开展，原有土地上完整生态系统将被单一的物种所替代，生物多样性降低，生物的生存环境遭到破坏，动植物的物种多样性将不断下降，病虫害发生的频度与强度亦会不断增加。土地整理中常实施的村庄整治、荒地开发、修路筑渠等活动将会改变原有的地表景观，人为造成生态过程的中断，尤其是土地整理中的道路工程，以水泥路替代泥土路，破坏已有的自然景观，使得景观破碎度增加，自然植被间连通性降低，阻隔了生物之间物质和能量的交换，这给当地生态环境造成负面影响。

三、土地生态伦理道德建设概述

土地生态伦理道德建设是生态伦理学在土地领域的应用，它引导人们从生态伦理道德的角度出发，正确认识和处理人地关系，为人类与土地和谐发展提供理论依据。

1.土地生态伦理道德的源起。伦理是指人们在各种社会关系中应当遵守的规则和应尽到的职责，其本义是指的社会关系，并没有包含人与自然之间关系的涵义。随着经济的发展和科技的进步，人类对自然界的改造作用不断增强，人类统治自然的思想一直占据主导地位。然而片面地按照人类的主观意志和需求去改造土地生态系统，往往会造成土地生态环境恶化、资源枯竭的恶果，人类对土地生态系统的种种掠夺和不间断的贪婪索取，必然会受到自然预想不到的报复。土地生态系统的日益恶化，促使人们不得不重新审视人类社会的发展历程，并开始总结过去盲目利用土地所带来的经验教训，一方面给自己以警示，更重要的是寻求社会经济发展的新模式――人地和谐健康发展，只有依靠这种新模式，才能达到土地可持续发展的目标且一步步实现。于是，出现了土地生态伦理的思想。

2.生态伦理道德的概念。关于生态伦理概念，我国和西方国家有着不同的认识。西方国家认为生态伦理是根据生态环境“内在价值”的存在而确立的，即生态伦理的基础是生态环境本身具有内在价值。而在中国，生态伦理是从道德的立场出发，无论是儒家思想还是道家思想，都尊崇“天人合一”的道德观念。基于这种道德观，人们尊重自然并借助伦理道德观来规范和约束人与自然的关系。基于我国的观念基础，我们可以对土地生态伦理下一个定义：土地生态伦理将伦理道德的对象、主体推演到土地，赋予土地以伦理价值，提示人与土地关系的世界观。它引导人们从生态伦理的角度，重新审视和正确处理人地关系，并为人地系统健康协同发展和土地可持续利用提供理论支持。

3.土地生态伦理道德的原则。土地整理中的生态伦理道德建设为我们正确处理人地关系提供了理论依据，我们在开展土地整理的过程中应该遵循如下原则。

（1）人地和谐共存的原则。人类与土地共存亡，这是一种自然事实，但人类能否做到与土地和谐共生，就涉及到伦理道德的问题。也就是说人类在加强自身发展的同时，海洋重视土地的权利和价值，应该给予土地一定的道德关爱，实现人类与土地的和谐共存，这是人类在发展过程中应始终坚持的基本观念。人地和谐共存的原则要求我们在进行土地整理时要正确认识和对待土地的价值，不能仅从土地整理的经济效益出发，更要重视其生态方面的价值。

（2）人地健康持续发展原则。从土地整理生态伦理的角度看，健康持续发展是指在土地整理过程中要建立健康的生态发展过程，保护好土地生态系统，使整个系统处于一种良性的运行状态。健康持续发展不应该只是人类生存的发展观，也是人与土地生态系统各要素之间的道德关系问题。

（3）人地公平原则。人类在处理自身问题时追求公平原则，但是在与自然相处时却总是以征服者自居。土地生态伦理的公平原则是指将人类和土地看成是平等的主体，如果我们对土地做了不道德的事，土地也会惩罚我们的，所以我们和土地之间也要遵守伦理道德。

四、在土地整理中实现生态伦理道德建设途径

1.加强土地生态伦理道德的宣传，树立科学的土地整理理念。自古以来，人们一直把土地作为生命之本，国家之宝。人类要实现持续发展，有赖于对土地的热爱和珍惜。但在现代社会，人们往往强调物质方面所取得的成绩，却忽视了人类的思想，过分把自己当作中心，把人看作是地球的主宰者，所以眼下最要紧的是要加强土地伦理道德宣传，改变我们的观念，我们必须在思想上把保护土地资源这样的观念当成我们的一种信仰，一种道德标准。这种新道德要求人们最低限度地、最合理地使用土地资源。在进行土地整理实践时必须考虑土地的生态环境保护，保持土地可持续发展，不能一味从人类角度出发，盲目整理土地。在整理时要“因地制宜”，“地尽其用”。从某种程度上来说，因地制宜，合理利用土地，不仅是十分重要的经济问题，更是一个关乎土地道德的问题。想要合理利用土地并实现其价值，最重要的就是须遵守关于土地的种种自然规律，将大众利益放于首位，个人利益和集团利益置于后，才能使人类与土地的和睦关系得以持续发展。

2.改变现行的土地整理评价标准，制定健康合理的评价体系。在市场经济背景下，经济至上和道德沦丧同时存在，引发了一系列的土地伦理问题。需要改变土地整理评价标准，把土地的生态价值与土地的经济和社会价值同时纳入土地整理效益评价体系，并通过这种改变引导人们使用土地的方向，使其在具体实践中遵循土地伦理道德规范；对不遵守土地伦理的行为，应追究其伦理责任，逐步将外在的土地伦理规范转化为人们内在的土地伦理追求。建立一个可持续的土地整理评价体系，把土地伦理标准规范于一个完善的体系之中，要求人们在土地整理中不仅要考虑土地的经济价值，更要考虑土地的生态价值，进而以绿色的可持续标准来评价和利用土地。

3.突破传统追求数量的整理方法，建立生态友好型整理模式。土地整理项目若一味追求增加耕地面积，实现耕地数量动态平衡，将导致其最终的结果与最初的目标相背而驰。所谓的绿色整理模式，在现代意义上来说就是土地整理必须以生态环境的健康发展为宗旨，建立生态友好型土地整理模式。通过生态友好型土地整理，改善土地生态环境，实现土地资源的循环利用。在土地整理实施过程中，如何建立生态友好模式呢？比如为了减少机械压实对土壤耕作层的破坏，可以实行表土剥离，就是先将表层优质土壤剥离，然后运用科学的方法储存；对于深填或深挖土块，用推土机或其它设备先进行压实，使其形成具有较好防渗、防漏性能，防止土壤渗漏。硬化沟渠虽然能提高输水功能，但会减少地下水供给，破坏水生生物环境，因此，在开展土地整理时提倡农村沟渠的铺设主要以土料、石料为主，尽可能的不改变渠道的原有风貌，让生活在沟渠中的原有动植物能够自由地迁徙到田间来，有利于保持农田生态系统的多样性。对于整理中的道路工程除了需要通行车辆时设计水泥硬化路面外，支道设计尽量采用砂砾石路面或采用镂空水泥板植草路面，即在镂空处种上耐压碾、生存能力强的草皮，在道路下面埋设一些涵管，既能为灌溉服务，又能成为田间动物遮阳、栖息、通行的场所，改善当地的生态安全状况。减少地下水供给，破坏水生生物生存环境。因此，在开展土地整理时提倡农村沟渠的铺设主要以土料、石料为主，尽可能的不改变渠道的原有风貌。

4.积极推行土地整理修复和养护运动，努力实现和谐人地关系。面对因为整理而逐步恶化的土地生态系统，我们不能总是亡羊补牢，而要未雨绸缪做好预防工作，在实践中开展逐步土地整理修复和养护，来拯救土地生态系统，要根据各地具体的自然条件和社会经济条件行动。第一，政府方面应该通过财政、税收、法律等不同手段和途径，积极开展土地整理修复和养护运动。第二，政府在土地整理的修复和养护中应该负有相应责任，但是土地的修复和养护也是全人类的事业，需要全社会的共同参与通力合作。最后，土地整理修复和养护不是为了满足暂时的生态环境，而是努力实现人地关系的和谐发展。

五、结论

通过土地整理的环境伦理道德建设，可以约束和规范人们在开展土地整理过程中对生态环境的破坏行为，实现在土地整理中的人地和谐发展。在土地整理活动中不仅要停留在以增加耕地面积去补偿因非农建设占用耕地的层面上，更要考虑其对生态环境的影响，加强土地整理环境道德的培养。土地整理必须尊重人与自然和谐共存的理念，在整理实践时树立人类需要拥有良好的环境道德观和价值取向，去提前预测土地整理对环境可能造成的一系列重大影响，克服急功近利的狭隘心态，使土地整理最大限度地服务于人与自然，实现人与自然的和谐相处。

参考文献：

[1]陶信平，陈蓉.陕西省土地整理存在的问题及对策[J].陕西农业科学，2006（1）.

[2]张文波.土地开发整理中的生态环境分析与评价[J].科技创业，2006（2）.

[3]贾丽，张雅杰.土地整理中的生态安全问题[J].国土资源科技与管理，2008（6）.

[4]杨国清，祝国瑞.土地生态伦理观与土地伦理利用[J].科技进步与对策，2005（2）.

土壤耕作概念篇3

关键词:农业;低碳农业;二氧化碳

哥本哈根世界气候大会全称《联合国气候变化框架公约》，被喻为“拯救人类的最后一次机会”;的会议，让“低碳经济”;成了2009年的岁末热词。一时间，所谓碳税、碳汇、碳交易、碳足迹、低碳工业、低碳农业、低碳建筑、低碳城市、低碳生活蜂拥而至。低碳经济作为具有广泛社会性的前沿经济理念，其实并没有约定俗成的定义。一般来讲，低碳经济是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业创新、新能源开发等手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。所谓低碳，就意味着环保、节能减排，意味着生产、生活方式和价值观念的转变。

1低碳农业的概述低碳农业首先是一种理念，是农业转变发展方式的一个发展方向。低碳理念的本质就是降能节约。低碳农业是一种现代农业发展模式，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发利用等多种手段，尽可能地减少能源消耗，减少碳排放，实现农业生产发展与生态环境保护双赢。低碳农业是一种比广义的生态农业概念更广泛的概念，是生态农业、绿色农业的进一步发展，不仅象生态农业那样提倡少用化肥农药、进行高效的农业生产，而在农业的能源消耗越来越多，种植、运输、加工等过程中，电力、石油和煤气等能源的使用都在增加的情况下，低碳农业还更注重整体农业能耗和碳排放的降低。

低碳农业也是生物多样性农业。农业的发展经历了刀耕火种农业阶段、传统农业阶段和工业化农业阶段。工业化农业过程对生物多样性构成威胁:农田开垦和连片种植引起自然植被减少，以及自然物种和天敌的减少;农药的使用破坏了物种多样性;化肥造成了环境污染，进而也引起生物多样性的减少;品种选育过程的遗传背景单一化及其大面积推广，造成了对其他品种的排斥，如果用碳经济的概念衡量，这种农业可以说是一种“高碳农业”;。改变高碳农业的方法就是发展生物多样性农业。生物多样性农业由于可以避免使用农药、化肥等，某种意义上正属于低碳农业。农业作为国民经济的基础产业，是一个重要的温室气体来源，同时又受到温室效应的严重影响。响应低碳经济的号召，确定农业温室气体的排放量并探寻减排办法已成为世界各国的当务之急。然而，低碳农业虽然前景广阔，但距离“低碳农业”;的标准还有很大差距。劳动力是发展低碳农业前期投人成本中的主要部分，尤其是知识型劳动力的投人;我国目前的农业生产特点决定了规模化低碳农业发展的困难。发展低碳农业，需要大面积采用生态农业的部分技术、需要相应的生产技术与之相匹配、需要政府和一些高校社会组织专业人员的指导和培训，特别是市场的衔接。

2农业与温室气体中二氧化碳的消长关系人类的农业生产活动与全球气候变化相互联系又相互影响。农业生产在全球温室气体(包括二氧化碳，CH4,N20)循环中占有重要地位。土壤中的有机物质经微生物分解，以二氧化碳的形式释放人大气，CH;可在长期淹水的农田中经发酵作用产生，全球一半以上的N20来自土壤的硝化和反硝化过程。2.1农业是温室气体中二氧化碳的重要来源2.1.1土壤本身就是一个巨大的碳库。土壤圈是地球岩石圈、大气圈、水圈和生物圈交界的一个圈层，它不仅是人类赖以生存的自然资源和人类与生物生活栖息的基地，而且是生态系统中生物与环境间进行物质、能量交换的枢纽。土壤圈在全球气候变化尤其在全球碳循环中的重要作用可归纳为两方面:一是土壤圈是碳素的重要贮存库和转化器。其贮存形式为土壤有机质，它含有的有机碳量占整个生物圈总碳量的3/4。储存的大量有机碳是土壤质量和功能的核心，有利于作物的生长;但由于大量施用化肥，加速了农田土壤中有机碳的矿化，进而向大气中排放了大量的二氧化碳和CH4等温室气体，尤其是千百年来因种植水稻而形成的水稻土，每年排放的CH4占全球CH;排放总量的10%一15%。二是土壤呼吸使大量的有机碳以二氧化碳形式释放到大气中。土壤呼吸作用释放的二氧化碳量是相当可观的。据估算，全球每年由土壤释放到大气中的碳量约为(0.8一4.6)xlOlsg。因此，土壤呼吸的微量变化将导致大气中二氧化碳浓度的显著变化，从而影响由于二氧化碳浓度升高所伴随的全球变暖和其他气候因素的变化。

土壤耕作概念篇4

关键词：耕作制度；概念；基本原则

中图分类号：S562文献标识码：A文章编号：1674-0432（2012）-11-0007-1

1耕作制度的概念

耕作制度是指一个地区或单位以作物种植制度为中心，为保证农作物全面持续增产，所采取的用地与养地相结合的综合农业技术体系。它包括种植制度，土壤耕作制度，施肥制度，灌溉排水制度，植保制度，生产工具与农业机械化运用制度等内容。

耕作制度是经营农业的战略部署，建立合理的耕作制度，可以充分利用自然资源和社会资源，促进农业全面发展，实现高产、稳产、高效益、低成本的目的。

2建立合理的耕作制度的基本原则

2.1多种经营、综合平衡

农作物生产是包括农、林、牧、副、渔在内的整个农业生产的有机组成部分。因而，农作物的生产发展离不开整个农业生态系统各组成部分以及它本身内部各部门之间的协调。因此，在规划合理的耕作制度时，必须把“五业”并举与农业内部全面发展作为重要指导方针，建立一个农、林、牧、副、渔多种经营、综合发展的农业生产结构，只有这样才能综合利用自然条件和资源，才能充分发挥农业生产系统的综合功能，提高土地利用率与生产率。但农作物的高产稳产是建立在整个农业生态系统的各链节之间物质和能量实现供求平衡的基础上的，因此还必须从生产实际出发，综合平衡，使农、林、牧、副、渔多种经营按比例协调发展，建立起一个适合农业生态系统最优的生产结构，使农业生态系统，各部门的能量和物质的输入和输出达到较高水平的平衡。这样既保证农作物的全面持续增产，又能充分发挥整个农业生产系统的生产潜力。

2.2充分利用资源，提高光能利用率

提高农作物产量的实质是提高光能利用率，所以合理耕作制度必须经济地利用土地，尽量扩大光合面积，延长光合时间和提高光合强度。为此，应大力开展植树造林加速绿化，凡是还没有被利用的山丘、荒滩、河边、路旁、村前、屋后等地方都要植树造林，加速绿化。森林覆盖面大，不但直接增加收入，还能保持水土，涵养水源，调节气候，保障农田免受旱涝灾害，稳产丰收，这是从根本上改善生产条件，造福子孙后代的大事。此外，还要认真地搞好农田基本建设，改善水、土条件，提高复种指数，采取育苗移栽、间作套种等措施，扩大绿色覆盖面积。

2.3用地与养地相结合

为实现农作物的全面持续增产，在建立合理的农业生态结构和作物群体结构的同时，还要从促进和扩大物质循环入手，培养和提高地力，这是制定耕作制度的基本原则。用地是通过种植农作物利用土地生产农产品，而养地是培养和提高土壤肥力，用地与养地相结合，就是在耕种利用土地生产农产品的过程中，要同时注意培养、提高地力。在生产中，每收获一次作物，就要从土壤中带走一定数量的营养元素，产量越高带走的营养元素也越多。这些营养元素除少数来自大气外，大部分取自土壤，而且在生的同时，还有些一些非生产性的消耗，因此，在作物生产过程中，不可避免地要消耗地力。如果只用地不养地，只向土壤索取不向土壤中补充，搞掠夺式生产，就会使输入和输出失去平衡，导致地力逐渐衰竭。因此，建立用地与养地相结合的耕作制度，对实现农作物全面增产，维护农业生态系统的平衡都有重要意义。用地与养地相结合的关键是向土壤中补充有机质。土壤有机质能够改进土壤结构，增强保水、保肥能力，因而常常将土壤有机质的多少作为衡量土壤肥力高低的指标。增施堆肥厩肥，种植绿肥牧草和秸秆还田等措施都能有效地增加土壤有机质含量。在追施有机肥料前提下，还须合理施用必要数量的化学肥料。同时改善灌排系统，调节土壤水、气、热条件，注意消灭杂草病虫，全面贯彻用地与养地相结合的原则。

此外，根据不同作物对土壤的要求与影响不同，合理安排复种和轮作也有利于用地与养地相结合。例如玉米与大豆间作，小麦与蚕豌豆间作，一方面可以提高非豆科作物的产量，另一方面双促进了豆类作物的固氮作用。南方地区普遍衽的绿肥与冬作物轮作或稻田养萍等，对土壤的用养结合也起到良好作用。

2.4因地制宜，经济实效

农业生产是自然再生产和经济再生产密切结合的物质生过程。因此，农业生产要特别讲究尊重自然规律和社会经济规律，应本着因地制宜、经济实效的原则建立合理的耕作制度。具体地说：首先应根据各地的自然资源和它的组合特点不同，做到宜农则农、宜林则林、宜牧则牧，采取不同形式的农林牧结合，并结合国家、集体和个人的需要和可能，规划种植布局与作物组成。再有要重视经济效益，既要充分利用人力、物力和自然资源，广开生产路，扩大生产，增加收入，又要尽可能地精打细算，节约开支，提高投资效果，力争达到用较少的投入，获得较高的产出。

土壤耕作概念篇5

【关键词】沙尘暴的成因；沙尘暴的防御对策；沙尘暴的危害；免耕法

近年来，由于人们对土地不合理的开发耕作和对生态环境的破坏等原因，使沙尘暴在我国发生的频率增加、强度加大，影响范围不仅限于我国北方，已经开始波及到南方，呈现出愈演愈烈的态势，给人们的生产和生活带来极大的危害。

1沙尘暴的概念及形成条件

1.1沙尘暴的概念。气象学上把沙尘天气分为浮尘、扬沙和沙尘暴3类。

浮尘：悬浮在大气中的沙或土壤粒子，使水平能见度小于10km的天气现象。

扬沙：风将地面沙尘吹起，使空气相当混浊，水平能见度在1～10km以内的天气现象。

沙尘暴：强风将地面尘沙吹起，使空气很混浊，水平能见度小于1km的天气现象。沙尘暴是荒漠化的标志，具有突发性和持续时间较短的特点。

1.2沙尘暴的成因

1.2.1厄尔尼诺现象。厄尔尼诺是指赤道中东太平洋海表面异常增温的现象。当厄尔尼诺发生时，整个赤道太平洋的大气状况都会改变，造成环境生态平衡破坏，并且进一步影响到其它地区，它的发生使得东亚冬季风势力变强，加剧了我国沙尘暴灾害的发生。

1.2.2气候干燥多风。研究表明，沙尘暴频发期均对应于干旱期。近几年来由于我国西部冬季温差增大，强冷空气活动频繁，大风频发，为沙化提供了动力条件。在冬春季，温度增幅大，使大气层结处于不稳定状态，当遇冷压冷风过境，极易形成大风天气。

1.2.3沙源面广。地表丰富的沙源是沙尘暴产生的基础。在我国西北地区，有一条西起柴达木盆地，东至松嫩平原西部的沙漠带。沙漠区受干旱气候和地表引力的影响，地表物质质地轻粗松散，沙源丰富，为沙尘暴形成创造了条件。

2我国沙尘暴的危害

其危害主要表现为由于能见度低，严重影响交通运输；由于风速大，使土壤水分蒸发和作物蒸腾加速，吹倒农作物、建筑物和通讯设施等；吹走大量的农田肥沃表土，使土壤贫瘠、农业减产；大量的沙尘飘浮在大气中，污染了空气，严重地危害了人们的健康等，每次沙尘暴给我国都造成巨大的损失。具体有：

2.1耕地质退量减。气候干旱、土质疏松是耕地沙化的自然原因，而人类对土地不合理的开发利用是造成耕地沙化的基本原因。人口增长失控是耕地沙化发生和发展的原动力。

2.2造成草场退化。草场是主要的陆地生态系统，在保持水土、防风固沙、调节气候等方面起着主要作用，目前草场严重退化，过度放牧和盲目开荒已使草原地区多次出现“黑风暴”。

2.3制约经济发展。沙尘暴破坏交通、水利等生产设施。在许多流域，因为林草覆盖率降低，风蚀危害情况加剧，严重影响到了水利设施的正常运行和使用以及河道的排污能力，制约着国民经济的发展。

3我国沙尘暴的防御对策

3.1推广免耕法。免耕法可以最大限度地减少土壤翻耕，将作物残茬留于地表，是一种改良的、防御水蚀和风蚀的新型耕作方法。免耕法取消了许多传统的耕作作业，如耕翻、耙耱、平地等。作物残茬能有效地减少大风引起的沙尘颗粒运动。一方面它可以吸收一部分风力，减小风对土壤的作用力；另一方面，由于把作物残茬留在土壤表面，把能保护土壤颗粒，不易被风力移动。

3.2建立风障。垂直风向的障碍物可以改变风向和风速，减少土壤颗粒远距离位移，增加颗粒物的沉积作用。地表风障包括林带、灌木丛、谷物、杂草以及对准风向的田间带状作物等。

参考文献

［1］王武功.沙尘暴研究进展［J］.中国沙漠，2000，20（4），349-3561.

［2］戴雪荣，李吉均，俞立中等.末次间冰期甘肃沙尘暴演化历史的黄土记录分析［J］.地理学报，1999，54（5），4511.

［3］熊佳蕙，闫峰.沙尘暴成因及人文思考［J］.灾害学，2004，19（1），92-96.

［4］徐宣斌，彭珂珊，胡普辉，刘延风.沙尘暴对西部发展的危害及其治理［J］.重庆大学学报（社会科学版），2002，8（4），1-8.

土壤耕作概念篇6

关键词：水土保持；方案编制；水体损失；土地保育

水土保持方案编制应考虑的问题，究竟是一些什么问题呢？由于人们对水土保持概念理解的偏差，在编制水土保持方案时仅着眼于防治土体损失的机械固定，仅仅限制在使用工程措施，从字面上理解植物措施，没有意识到防治水体损失方面的保持利用，忽略对风力侵蚀的防治，不考虑植物侵蚀和化学侵蚀等。

要讨论这些内容的不合理问题，首先得搞清水土保持概念的内涵与外延。

1水土保持概念的内涵与外延

由水土保持的概念看来，要弄清水土保持的内容，还必须弄清水土流失的定义。水土流失和水土保持是两个相对的概念，根据一些学术专著，它的意义也是比较明确的：是指土壤侵蚀（包括水、风、重力、人为活动等营力）造成陆地表面水土资源和土地生产力的破坏和损失。

然而什么又是土壤侵蚀呢？土壤侵蚀是国际通用的土壤学学术用语，国际上有代表性的学术专著和机构对此定义大致相同，即水、风、重力等作用下土壤的流失。国内定义是指土壤在内外力（如水力、风力、重力、人为活动等）的作用下，被分散、剥离、搬运和沉积的过程。

当然，随着人们对土壤侵蚀和水土保持的认识的不断深入，土壤侵蚀、水土保持的概念和内涵也在不断地发展演变。正如土壤侵蚀从最初的由于水力或风力作用引起的土地表面物质的移动，逐步发展到土壤在内外因力（如水力、风力、重力、人为活动等）的作用下，被分散、剥离、搬运和沉积的过程，水土保持概念也由初期的土壤保持发展为今天的水土保持并举，从单一强调土壤侵蚀引起土地生产力退化到同时强调土壤侵蚀环境与全球生态环境的联系，如水土流失与水环境的联系，水土保持与全球气候变化的联系等，即水土保持的对象已经不再是停留在山区、丘陵区和风沙区的水土资源，而是任何在内外力（如水力、风力、重力、人为活动等）的作用下被分散、剥离、搬运和沉积的水土资源，水土保持的内容已不只是防治水土流失，而是维护和提高土地生产力，建立良好生态环境。

由此看来，水土保持涉及的内容除了防治水土资源的流失外，还赋予了利用水土资源，绿化美化环境等。其中，防治水土流失涉及防治土地荒漠化、防旱保水等内容，维护和提高土地生产力涉及了植物侵蚀、化学侵蚀，慎重考虑工程措施等内容，绿化美化环境则涉及了植树造林，慎重使用复垦措施等内容。总之，水土保持已不是最初的水土流失防治，即采取措施简单地把水土资源固定在某一个区域。

2问题根源的解析

前面已经说了方案中存在的问题。为什么会出现这些问题呢？我想最根本的是把水土保持单纯地理解为水土保护，而没有意识到水土保护的根本目的。现结合前面给出的概念来解析这些问题。

2.1仅把“保持”理解为“保护”

保持含义不仅限于保护，而是保护、改良与合理利用。由于一部分人把水土保持单纯地理解为水土保护、土壤保护，甚至与土壤侵蚀控制等同起来，没有意识到土壤的改良以及土壤合理利用于农、林业生产，即没有考虑到对土地生产力的提高，因此，在方案设计的时候，仅着眼于防治土体的损失，进行机械地“固定”处理，夸大甚至是盲目使用工程措施，从字面上理解植物措施。

2.1.1没有着眼于提高土地生产力。有人认为，用工程措施可以把土壤很好地圈定在某一空间范围，这样处理后基本不会发生土壤侵蚀的现象。有的就是忽视植物措施对土壤的改良功能及其对荒漠化的防治功效，在方案编制中忽视植物措施，至少不对石料场、石渣场采用植物措施，加速了该区域土地石漠化、荒漠化的进程。也有人在方案编制中不是先考虑提高土地生产力方面的土地熟化，而是随意采用复垦措施，使土地越垦越穷。相对次要一点的是，在方案中没有提及风力的扬尘等对土地的沙化。也许有人会问：为什么要提高土地生产力呢？因为他们只知道土地是农业生产发展的重要因素之一，不知道中国仅有10.20%的土地面积适于农业，37.10%适于畜牧,且风与水冲刷严重。因此必须考虑土地资源的可持续发展。

从提高土地生产力、水土资源的可持续发展来看，把弃渣场设置在农田的方案也是不可取的。就算弃渣在水土保持措施处理后，能够使土地生产力提高到以前农田状况下的水平（一般情况下是不可能的），但弃渣场本身占压了肥沃的土壤，让其退化，变得难以利用。据科学测算，自然风化1cm表土层需要400年时间，而风化成30cm耕作层，则至少需要1.20万年。但破坏这1.2万年才风化成的耕作层，却只需一朝一夕就完成了。这是一种资源在时间上的巨大浪费。因此，强烈反对占用农田不经处理就用作弃渣处理场地处理弃渣的方案。

2.1.2对绿化、美化环境认识浅薄。由于没有意识到绿化、美化环境，一部分人没有考虑植物措施，或乱用植物措施，或没有把植物措施设计到相应深度等。总的说来，是对绿化、美化环境的认识没有深入。没有考虑植物措施的人完全没有考虑水土保持的绿化、美化这一部分内容。在方案设计中，不在乎植物措施，认为在工程措施的防护下，已经能够达到防治目标，采用植物措施纯属多余。

乱用植物措施是不知道植物间的互生与对土壤肥力的竞争，只知道植物对土壤的改良，不知道一些植物在人为作用下恶化土壤理化性质、降低土壤肥力（即植物侵蚀）。要么是简单的进行混交造林，没有考虑主要树种与伴生树种之间的关系，对各树种不进行优化配置；要么乱用植物种造林，使得外来物种入侵并恶化土壤理化性质，降低土壤肥力，造成植物侵蚀。

没有把植物措施设计到相应深度的人是对植物的绿化、美化作用的认识深度不够而总认为种下去就成。他们要么是随意设计，没有考虑立地条件；要么是简单设计，没有考虑混交造林；在简单的进行混交造林设计中，没有考虑造林密度对生长量的影响；当然，他们植物措施中更不会考虑到微生物对土壤理化性质的改良作用（其实，植物措施常常是和生物措施相互通用的）。

2.2仅从定义上理解，没有注意到事物的发展

早期，人们只提出了土壤保持这一概念。而今，还有很大一部分停留在这一概念上，认为只是对于水力、风力等各类因素引起的土壤侵蚀的治理。于是，他们没有注重水体的保护和利用，没有意识到化学侵蚀带来的危害。也就是说，没有水忧患与水战略的意识。当然，这些还与水体保护的具体定义有关，因为在这一方面大家还持不同的意见：如有人把入渗作为一种水体保护措施，但有人认为，入渗到地层深处的水体已经变得难以利用。

因此，在方案编制中少了很多内容，让编制方案的根本目的落空。没有了“维护和提高土地生产力”这一内容，好多东西也就空荡起来，更别说水土资源的可持续发展了。个人认为，水资源的保持要从水资源的利用、便于利用出发，做好库存，同时进行防污染处理。